電解銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域，在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。銅的冶煉方法可分為兩類：火法冶金和濕法冶金。濕法冶金主要是指電解法，電解使用可溶性陽極，在電解過程中沉積在陰極上的金屬大多數(shù)來源于陽極板。但是，在電解過程中因陰極板的平整度較差、陰陽極間距離不均勻而出現(xiàn)電流分布不均現(xiàn)象，這將會導(dǎo)致陰極板生長結(jié)粒，繼而導(dǎo)致短路以及陰極板溫度升高。它將會造成較高的電能消耗，金屬的產(chǎn)量也會下降。及時檢測出銅電解中短路的陰陽極板是各個冶煉廠迫切需要解決的問題，因此提高電解銅極板檢測的效率和正確率是當(dāng)前智能檢測需要具備的主要功能。
1.紅外熱像儀應(yīng)用
針對銅電解系統(tǒng)中陰陽極板短路的檢測，用紅外熱成像測溫的方法優(yōu)點明顯。
用紅外熱成像測溫檢測，該方法是利用陰陽極板紅外圖像的灰度值與電流的函數(shù)關(guān)系來檢測短路。此方法是利用熱成像儀來獲取槽面的溫度圖像，并通過算法來檢測電極板是否短路。這種紅外熱成像的方法可實現(xiàn)自動化，對儀器的損傷比較小，并且可拓展更多的功能。但是這種方法具有延時性，當(dāng)溫度發(fā)生變化后才能檢測出故障，并且儀器還要具備移動的功能。
2.銅電解極板短路檢測系統(tǒng)的組成
基于紅外熱成像的銅電解極板短路檢測包含3個過程：首先對電解槽極板溫度進(jìn)行識別，進(jìn)行處理得到極板溫度的圖像，再進(jìn)行極板短路檢測來識別電解槽的短路位置，并設(shè)計一個電解極板故障預(yù)警方法來提示和警告。
1）電解槽極板溫度識別
將所獲取的可見光圖像與紅外熱圖像配準(zhǔn)，使紅外熱圖像中反映的極板溫度信息與可見光圖像中的現(xiàn)場場景相對應(yīng)，極板的溫度信息能夠直觀、清晰地反映在可見光圖像中。綜合匹配后的標(biāo)準(zhǔn)邊緣模板和可見光圖像，以及配準(zhǔn)后的可見光圖像和紅外熱圖像，使紅外熱圖像中反映的溫度信息能夠與電解槽和極板的位置關(guān)系一一對應(yīng)，更準(zhǔn)確、快速地識別相應(yīng)極板的溫度信息。
2）極板短路檢測
紅外熱像圖以非接觸的方式大面積地反映銅電解槽面溫度分布，目前常用極板提取方法，均為手動提取特征，特征的應(yīng)用有限，且泛化性能不佳。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測圖像目標(biāo)的方法因其自動學(xué)習(xí)特征參數(shù)、準(zhǔn)確率高的特點受到廣泛關(guān)注。因此提出一種基于紅外熱像圖的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測銅電解短路極板的方法。
3）電解極板故障預(yù)警方法
紅外熱圖像反映了銅電解槽面的即時溫度分布，而短路故障的發(fā)生是一個緩慢動態(tài)發(fā)展的過程，根據(jù)一段時間內(nèi)電極的溫度變化信息對極板的短路故障提前預(yù)警是實現(xiàn)高效檢測，提高電解效率的重要手段。
3.結(jié)論
格物優(yōu)信有色金屬在線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可自動進(jìn)行全局檢測，對異常區(qū)域定位并輸出報告；可搭載軌道機(jī)器人進(jìn)行更大范圍檢測；能與PLC聯(lián)動，判定槽片是否溫度過高、短路；系統(tǒng)自動化，具有高效性、及時性，降低人力和能耗成本，助力企業(yè)保障正常生產(chǎn)。
